三值光学计算机解码器的通信系统

doi:10.12066/j.issn.1007-2861.1898

上海大学学报(自然科学版) ›› 2018, Vol. 24 ›› Issue (2): 166-180.doi: 10.12066/j.issn.1007-2861.1898

三值光学计算机解码器的通信系统

杨加龙, 金翊(), 欧阳山, 周时强

上海大学计算机工程与科学学院, 上海 200444

收稿日期:2017-04-04 出版日期:2018-04-30 发布日期:2018-05-07
通讯作者: 金翊 E-mail:yijin@shu.edu.cn
基金资助:
国家自然科学基金资助项目(61572305);上海市自然科学基金资助项目(13ZR1416000);上海市自然科学基金资助项目(15ZR1415400);上海市科研计划专项资助项目(15700500400)

Communication system of ternary optical computer decoder

YANG Jialong, JIN Yi(), OUYANG Shan, ZHOU Shiqiang

School of Computer Engineering and Science, Shanghai University, Shanghai 200444, China

Received:2017-04-04 Online:2018-04-30 Published:2018-05-07
Contact: JIN Yi E-mail:yijin@shu.edu.cn

摘要/Abstract

摘要：

研究了在三值光学计算机(ternary optical computer, TOC)的解码结果发送和接收部件之间建立通信子系统的问题. 建立了数据重发机制和通信系统重启机制, 并利用这两个机制来分别提高对通信系统本身以及对周边器件的偶发瞬态故障的容忍能力, 还利用附加的标示信息实现了对数据线路发生永久性故障的判定能力. 将这些技术结合内部集成电路(inter-integrated circuit, IIC)通信方式, 实现了一个用于 TOC 解码器的实用通信系统, 并对这个系统的整体性能进行了详细测试. 讨论了对所完成系统的实验研究, 包括实验内容的选取、实验软件的设计、测试用例的设置和实验过程等. 大量的实验结果证明了该通信子系统的科学性和可靠性.

关键词: 三值光学计算机, 解码器, 通信, 内部集成电路

Abstract:

This paper proposes a method of establishing a communication subsystem between a decoder and other units in a ternary optical computer (TOC). Mechanisms of repeatedly sending data and restarting the communication system are used to improve fault-tolerant ability against occasional transient faults of the system and the peripheral devices. Additional identification information is used to detect permanent failures of the communication link. Combining these techniques with inter-integrated circuit (IIC), a practical communication system for TOC decoders is completed. The overall performance of the system is tested in details. Selection of experimental contents, design of experimental software, settings of test cases and the experimental process are discussed. The experimental results show effectiveness and reliability of the communication subsystem.

Key words: ternary optical computer (TOC), decoder, communication, inter-integrated circuit (IIC)

中图分类号:

TP334

杨加龙, 金翊, 欧阳山, 周时强. 三值光学计算机解码器的通信系统[J]. 上海大学学报(自然科学版), 2018, 24(2): 166-180.

YANG Jialong, JIN Yi, OUYANG Shan, ZHOU Shiqiang. Communication system of ternary optical computer decoder[J]. Journal of Shanghai University（Natural Science Edition）, 2018, 24(2): 166-180.

图/表 10

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参考文献 16

[1]	Jin Y, Wang H J, Ouyang S, et al. Principles, structures, and implementation of reconfigurable ternary optical processors[J]. Sci China Ser F: Inf Sci, 2011,54:2236-2246.
[2]	Sun H, Jin Y, Yan J Y. Research on principle of coder and decoder in ternary optical computer by experiment[J]. Comput Eng Appl, 2004,40:82-83, 136.
[3]	Yan J Y, Jin Y, Sun H. Study on the feasibility of coding and decoding multi-bit ternary optical signal used in ternary optical computer[J]. Comput Eng, 2004,30:175-177. doi: 10.1007/s00366-013-0340-z
[4]	Xue T, Jin Y, Zuo K Z. Data acquiring control system for decoder of TEMA opticalcomputer[J]. Comput Eng Des, 2009,30:3932-3933, 3945.
[5]	Lei L, Jin Y. Auto-measurement of grayscale threshold of ternary optical computer'sdecoder[J]. Comput Eng Des, 2012,33:233-237.
[6]	金翊, 顾莹莹, 左开中. 三值光学计算机解码器的理论、技术和实现[J]. 中国科学F辑, 2013,43:275-286.
[7]	Liu S B, Peng J J, Jin Y, et al. Technology of synchronizing decoder with operator in TOC experimental system[J]. Comput Eng Des, 2010,31:3565-3568.
[8]	吴晓艳. 计算机串行通信接口及其应用[J]. 现代电子技术, 2010,33(18):83-86.
[9]	马玉春, 宋瀚涛. 串行通信协议的研究及应用[J]. 计算机应用研究, 2004,21(4):228-229.
[10]	Neill B C O, Clark S, Wong K L. Serial communication circuit with optimized skew characteristics[J]. IEEE Communications Letters, 2001,5(6):260-262. doi: 10.1109/4234.929606
[11]	王晖, 胡晓峰, 库锡树, 等. 一个实用的多点通信部件的设计与实现[J]. 计算机工程, 1999,25(8):10-11.
[12]	Wu J, Xiao Z. Design and implementation of embedded communication system based on S3C2410A[J]. Application Research of Computers, 2008(6):88.
[13]	Campobello G, Patane G, Russo M. Parallel CRC realization[J]. IEEE Transactions on Computers, 2003,52(10):1312-1319. doi: 10.1109/TC.2003.1234528
[14]	雷震甲. 计算机网络 [M]. 西安: 电子科技大学出版社, 1999: 12.
[15]	Semiconductors P. The I2C-bus specification[J]. Philips Semiconductors, 2000,9397(750):00954.
[16]	Rizzo L. Effective erasure codes for reliable computer communication protocols[J]. ACM SIGCOMM Computer Communication Review, 1997,27(2):24-36. doi: 10.1145/263876

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[1]	解钧捷, 郑国莘. 轨道交通 LTE-M 通信系统可靠性分析[J]. 上海大学学报(自然科学版), 2019, 25(6): 859-869.
[2]	韩国川, 张金艺, 李科, 何利康, 姜玉稀, 王涛. 矩形积分双谱和半监督鉴别分析下的通信辐射源识别[J]. 上海大学学报(自然科学版), 2019, 25(5): 722-732.
[3]	匡震, 尹晓宇, 武艺鸣, 郑国莘. 隧道环境单根泄漏电缆 MIMO 系统的性能测量[J]. 上海大学学报(自然科学版), 2019, 25(2): 171-179.
[4]	张睿, 郑国莘, 解钧捷. LTE-M,用于轨道交通,CBTC,的时延分析[J]. 上海大学学报(自然科学版), 2019, 25(2): 180-188.
[5]	陈娟, 余雨轩, 荆昊. 相邻交叉口混合交通流鲁棒多目标信号优化控制[J]. 上海大学学报(自然科学版), 2018, 24(4): 665-674.
[6]	李凯凯, 金翊, 欧阳山, 周时强. 内存推移理论及其实验[J]. 上海大学学报(自然科学版), 2018, 24(2): 151-165.
[7]	李双, 金翊, 刘跃军, 周时强. 三值光学计算机的初始 SZG 文件生成软件[J]. 上海大学学报(自然科学版), 2018, 24(2): 181-191.
[8]	沈云付, 张凯凯, 蒋本朋. M+B 型三值光学加法器的数据剪辑技术[J]. 上海大学学报(自然科学版), 2016, 22(4): 440-448.
[9]	石也强, 金翊, 欧阳山, 展豪君. 三值光学计算机解码器中并行感光阵列的设计[J]. 上海大学学报(自然科学版), 2016, 22(4): 449-460.
[10]	雷俊平, 王春华, 于清洋, 杜延霞, 张斌. 全光纤的级联光纤系统琼斯弥勒矩阵测量[J]. 上海大学学报(自然科学版), 2015, 21(5): 525-535.
[11]	宋宇飞, 张俊杰, 王凯, 李家齐, 薛子威, 郑玥. 基于IP协议的FPGA万兆可靠互联通信设计与实现[J]. 上海大学学报(自然科学版), 2015, 21(5): 570-578.
[12]	王志恒, 金翊, 欧阳山. 三值光学计算机SD11 解码器的实现及改进[J]. 上海大学学报(自然科学版), 2015, 21(2): 245-256.
[13]	胡晓俊, 金翊, 欧阳山. 三值光学计算机的40位乘法例程[J]. 上海大学学报(自然科学版), 2014, 20(5): 645-657.
[14]	沈黎明1, 沈嘉琦2, 张晓1. 黄灯信号与交通安全[J]. 上海大学学报(自然科学版), 2014, 20(4): 505-512.
[15]	张茜1,2, 金翊1,2,3, 宋凯1,2, 高桓1,2. 三值光学计算机MPI编程技术在超算集群中的使用[J]. 上海大学学报(自然科学版), 2014, 20(2): 180-189.